JPS63165465A - インクジェット記録用速乾性インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インクジェット記録用の速乾性インクに関す
るものであり、特にインク室の内部体積の急激な減少に
より、ノズルからインクを押し出すことにより噴射する
インクジェット方式のための速乾性インクに関するもの
である。

本発明の目的は、噴射ノズル内においては、インクが蒸
発乾燥（目詰り）せず、紙上にインク液滴が付着形成さ
れた際直ちに乾燥し、手でこすりてもこすれないという
相反する特性を満足した、しかも、印字品質（印字ドツ
トの円形度）の優れたインクを作り出すことである。

従来、この種のインク系としては、当社特願昭５３−１
０２１１３号記載の速乾性インクがある。この方法によ
ると、紙上では速乾性で、ノズル内では目　　　　″詰
りしないという、当初目的は達せられるが、印字品質、
特に印字したドツトの円形度が出にくく、紙の繊維方向
に拡がり易い欠点を有していた。このため高印字品質が
要求される用途には不向きであるのが現状であった。

本発明は、このような点からなされたもので、従来、目
詰り防止剤（湿潤剤）として使用されていた多価アルコ
ールと多価アルコール誘導体を混合することにより、従
来特性を低下することなく、高印字品質を付加した改良
インクを作り出したものである。

本発明はこのような観点からなされ、水溶性染料、多価
アルコールと多価ルコール誘導体の混合物、水、必要に
応じて細菌類の発生を防止した防カビ剤からなる、蒸発
乾燥しにくいインクジェットプリンター用インク系に、
水におけるミセル濃度での表面張力が２０〜５０　ｄｙ
ｎｅ−ｃｔｎ−’を示す界面活性剤を単純な表面張力調
整以上添加し、界面活性剤のもつ紙等のセルロースに対
する浸透力を利用し、紙に滲み込ませ、見かけ上乾燥し
たように見せかける特性を、インクに付加したものであ
る。又、従来多価アルコールと多価アルコール誘導体を
混合することにより、印字ドツトの円形度が増す原因に
ついて、理論的裏付は、まだであるが、おそらく、多価
アルコール誘導体自身の粘度、表面張力が、多価アルコ
ールに比べ小さく、界面活性剤と何らかの相乗効果によ
るものと思われる。

本発明について更に詳しく説明すると、本発明に使用さ
れる水溶性染料は、他のインク成分系添加により、色調
の変化、沈澱物の生成のないものから、どのような染料
でも使用可能である。具体的には、 Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　　１７．１９．３
２．５１，１０８．１４６Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃ
ｋ　　　２．７．２４．３１．５２，６３，１１２．１
１８１１９．１２１，１２２，１５５，１５６゜Ｃ，Ｌ
、Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌａｃｋ　　２ＪＣ，Ｌ、Ｄｉｒｅｃ
ｔ　Ｂｌｕｅ　　６．２２．２５．７１．８６．９０．
１０８Ｃ，Ｌ、Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　　　　９．２２．
４０，９３，１０２，１０４，１１３゜１１７、１２０
．１６７、２２９．２３４Ｃ，Ｌ、Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌｕ
ｅ　　　１，３．５．７，９．２４，２６．２Ｂ、２９
Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　　　１．４．１７．２
８．８３Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　　　　６．５１．
５２．８０．８５．８７，９２．９４１５５．１８０，
２５６．３１７．３１８Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｒｅｄ　
　　１．２＋９．１２＋３７１Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　
Ｙｅｌｌｏｗ　１２＋２Ｃ２６＋９８Ｃ，１，Ａｃ１ｄ
　Ｙｅｌｌｏｗ　　１１．４２，６１．７１，１３５，
１６１Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｙｅｌｌｏｗ　　Ｌ２＋Ｉ
Ｌ１４＋３６等を挙げることができ、これらは単独で、
又は２種以上で使用される。添加量は、０．１重量パー
セント（以下−１％と略）未満では必要とされる色調、
コントラストが出ない。又、９ｗｔ％より多いと、色調
、コントラストは充分満足するが、温度変化等により染
料が析出し、目詰りを起こし易くなるので、９ｗｔ％以
下に限定する。

次に、多価アルコール誘導体は、インクの蒸発を防止す
る為、及び印字ドツトの円形度を出すために添加し、具
体的には、（モノ、ジ、トリ）エチレングリコールアル
キルエーテル類（モノ、ジ。

トリ）エチレングリコールアルキルエーテルアセテート
類等が挙げられ、更に一部置換することのできる多価ア
ルコールとしては、（モノ、ジ、トＩＪ、テトラ、ポリ
）エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン等が適する。添加量は、７ｗｔ％未満では、インク
の蒸発防止、低温特性、ドツトの円形度が不充分であり
、又、４５−ｔ％より多くなると、紙への滲み量が大き
すぎるので、４５ｗｔ％以下に限定する。又、多価アル
コール誘導体への多価アルコールの置換割合は、印字ド
ツトの円形度から、およそ６割以下であることが望まし
い。

更に、界面活性剤は、前記に示した如く、インクの速乾
性を向上するために添加するとともに、インクの蒸発を
も防止する。水に対するミセル濃度での表面張力が２０
ｄｙｎｅ−ｃｍ−’以下のものでは界面特性を示すもの
が少なく、又、５　Ｑｄｙｎｅ−ｃｍ−８以上のもので
は紙への浸透力が小さく、速乾性が出せないので、使用
する界面活性剤は２０〜５０　ｄｙｎｅ−ｃＩＩ−’の
表面張力を有するものに限定する。

具体的には、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル
塩類、液体脂肪硫酸エステル塩類、脂肪族アミン及び脂
肪族アマイドの硫酸塩類、脂肪アルコールリン酸エステ
ル塩類、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン塩類、脂肪
酸アミドスルホン酸塩類、アルキルアリルスルホン酸塩
類、ホルマリン縮合のナフタリンスルホン酸塩類、脂肪
族アミン塩類、第四アンモニウム塩類、アルキルピリジ
ウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポ
リオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリ
オキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキ
ルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキル
エステル類等の陽イオン、陰イオン、非イオン、両性界
面活性剤を挙げることができ、これらは、単独で、又は
２種以上で使用される。添加量は、０．５ｗｔ％未満で
は、速乾性を満足するのに不充分であり、２０ｗｔ％よ
り多く添加すると、粘度の上昇、染料の偏析等を生じ易
くなるので、０．５〜２５−ｔ％に限定する。

更に必要に応じて、デヒドロ酢酸ナトリウム、ジオキシ
ン等の防カビ剤を少量添加することができる。

以下、本発明を実施例により説明する。

以下の実施例及び比較例において、インク滴の記録紙の
付着によって生ずるドツト円形度を次の様に定義する。

つまり、ドツトの内接円の半径をｒ、とじ、その中心を
０とする。中心０からのドツトの最大距離をｒ、とする
。このときのＲ＝　ｒ　２　／　ｒ　１を円形度と定義
する。ドツトが円に近くなる程、円形度Ｒは１に近づく
、以下の実施例において記録紙は一般上質紙である。

また、以下の例におけるインク中には多価アルコールと
、該多価アルコールより粘度、表面張力が小さい多価ア
ルコール誘導体が混入されている。

（実施例　１） 多価アルコールとしてグリセリン、多価アルコール誘導
体としてジエチレングリコールモノブチルエーテルを用
い、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムを添加し、蒸留水と混合させ下記組成のインクを
作成した。なお、以下の実施例においてデヒドロ酢酸ナ
トリウムは防カビ剤である。

なお２０°Ｃにおけるグリセリンの粘度は１４９９ｃｐ
、表面張力は６４　、　３　ｄｙｎｅ−ｃｒａ−’、ジ
エチレングリコールモツプチルエーテルの粘度は６゜５
ｃｐ、表面張力は３４　ｄｙｎｅ−ｃｍ−’である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ−２２２（ｗｔ％）グリセ
リン　　　　　　　　１０ ジエチレングリコルーモツプチルエーテルドデシルベン
ゼンスルホン酢ナトリウムデヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１蒸留水　　　　　　　　　　　７８．９得ら
れたインクの粘度は１．８ｃｐ（２０℃）と粘性が大き
すぎることはなく、表面張力も３５゜３　ｄｙｎｅ−ｃ
ｍ−’と２０〜５０　ｄｙｎｅ−ｃｎ＋−’内で紙への
浸透性も良好であった。つまり、 乾燥時間も１秒以内であった。

円形度Ｒも１．３でほぼ円に近かった。

（実施例　２） 多価アルコールとしてポリエチレングリコール（平均分
子量２００）、多価アルコール誘導体としてジエチレン
グリコールモノメチルエーテルを用い、界面活性剤とし
てラウリン酸ナトリウムを添加し、蒸留水と混合させ、
下記組成のインクを作成した。

なお２０℃におけるポリエチレングリコールの粘度は５
６ｃｐ、表面張力は４３ｄｙｎｅ−ｃｍ−鳳、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテルの粘度は３．９ｃｐ、
表面張力は４１．　３ｄｙｎｅ−ｃｍ−’である。

組成 Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ−３１１（ｗｔ％）
ジエチレングリコールモノメチルエーテルポリエチレン
グリコール（平均分子量２００）ラウリン酢ナトリウム
　　　　　４ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　　６９．９ 得られたインクの粘度は２，３ｃｐ（２０°Ｃ）と粘性
が大きすぎることはなかった。また表面張力も３Ｂ、　
９ｄｙｎｅ−ｃｍ−’と２０〜５０　ｄｙｎｅ−ｃｍ−
’内であり、１秒以下の速乾性が得られた。また、ドツ
トの円形度Ｒは１．５と円に近かった。

なお、参考写真側（ａ）、（ハ）をのせる。（ａ）は上
記インクを特開昭５２−７４４０６号公報第１図記載の
インクジェットヘッドに充填して、印刷速度６００点／
秒、パルス電圧７０Ｖ、ノズル径７０μｍでインクジエ
ツト記録印刷をおこなった印刷ドツト径を示す写真であ
る。（ロ）は同じ条件下、以下に記載するインク（比較
例）で印刷したドツト形状の写真である。

（比較例　ｌ） 多価アルコールと多価アルコール誘導体が共に混合され
ているものでなく、多価アルコール（ポリエチレングリ
コール）のみ混合されたインクである。

Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ−３１１（ｗｔ％）
ポリエチレングリコール（平均分子量２００）ウラリン
酸ナトリウム　　　　　　４ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．１蒸留水　　　　
　　　　　　　６９．９この比較例１のインクは乾燥時
間は１秒以下であるが、円形度Ｒは２．２と大きい。

本発明のインク（写真（萄）によるとドツトが円形近（
、比較例のインク（写真Φ））によるドツトが円形から
遠ざかり、゛両者に著しい違いがあることが明確である
。

（実施例　３） 多価アルコールとしてトリエチレングリコール、多価ア
ルコール誘導体としてトリエチレングリコール・ジ・エ
チレンエーテル、界面活性剤として、ポリエチレングリ
コールモノオレイルエーテルを使用した。なお、防カビ
剤としてジオキシンを添加しである。

なお２０°Ｃにおけるトリエチレングリコールの粘度は
４７．　８　ｃ　ｐ、表面張力は４５．２ｄｙｎｅ・ｃ
ｍ−’、ｌ−ジエチレングリコール・ジ・エチルエーテ
ルは６，８ｃｐ、表面張力は３１　ｄｙｎｅ−ｃｍ−’
である。

組成。

Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ−８７６（ｗｔ％）トリエチ
レングリコール　　　２０ トリエチレングリコール・ジ・エチルエーテルポリエチ
レングリコールモノオレイルエーテルジオキシン　　　
　　　　　　　０．　１蒸留水　　　　　　　　　　　
４８．９かかるインクの粘度は４，６ｃｐ（２０°Ｃ）
であり、実施例２記載のヘッドでも充分インク滴をとば
すことができた。また、表面張力は４３．１ｄｙｎｅ　
”　ｃａ＋−’であり、乾燥時間は１秒以下である０円
形度Ｒも１．６と円に近い、なお、上記ヘッドで印刷速
度５００点／秒、パルス電圧９０ｖ１ノズル径５０μｍ
でインク用吸い取り紙にインクジェット記録をおこなっ
たところ、印字品質には上質紙とほとんど差がなく良好
であった。又、各々の紙上での乾燥速度も共に１秒以下
と瞬間的であり、印刷後直ちに手でこすっても印字品質
は損なわれなかった。

（実施例　４） 多価アルコールとしてグリセリン、多価アルコール誘導
体としてジエチレングリコールモノブチルアセテートを
用い、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（界面活
性剤）と共に混合してインクを作成した。

なお２０°Ｃにおけるグリセリンの粘度は１４９９ｃｐ
、表面張力は６４．　３ｄｙｎｅ−ｃｍ−’、ジエチレ
ングリコールモツプチルアセテートの粘度は３゜６ｃｐ
、表面張力は３０　ｄｙｎｅ　−Ｃ１ｍ−’である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃｋ−２０，５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　１０ ジエチレングリコールモツプチルアセテートドデシルベ
ンスルホン酸ナトリウム デヒドロ酸ナトリウム　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　７４．４ かかるインク粘度は２．ｌｃｐ　（２０℃）であり粘性
が高すぎることはなく、一般のヘッドで充分インクを噴
出できる。また、表面張力も３２゜８　ｄＶｎｆ３　”
　Ｃ１’で２０〜５０　ｄｙｎｅ−ｃｒａ−’内にあり
、乾燥時間も１秒以下と早い。円形度Ｒも１．４と円形
に近かった。

なお、かかるインクを実施例２に記載したヘッドに充填
して印字速度１ｏｏｏ点／秒、パルス電圧１１０Ｖ、ノ
ズル径９０μｍでインクジェット記録をおこなったとこ
ろ、連続２４時間記録をおこなってもその品質（円形度
）は経過時間に対し変化することがなく常に一定の円形
度が得られた。

また、記録を一時中止し、３週間の間隔を経て再開した
ところ、ノズルの目詰まり等の異常がないばかりか、円
形度にも変化がない、速乾性の記録が可能であった。

上記本発明のインクの利点は上記比較例１、及び下記比
較例２〜４を比較することによりさらに明らかになる。

（比較例　２） 実施例３に対応する比較例である、多価アルコール（ト
リエチレングリコール及びポリエチレンゲルコールモノ
オレイルエーテル）のみ混合され、多価アルコール誘導
体が混合されていない。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ−８７６（ｗｔ％）トリエチ
レングリコール　　３５ ポリエチレングリコールモノオレイルエーテルジオキシ
ン　　　　　　　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　　４８．９ かかるインクは乾燥時間は１秒以下だが、円形度Ｒが２
．５と円形度が実施例３（円形度Ｒが１゜６）に比べて
著しく悪い。

（比較例　３） 実施例４に対応する比較例であり、多価アルコール誘導
体（ジエチレンゲルコールモノブチルアセテート）が混
合されず、かわりに多価アルコール（グリセリン）の混
合量を増加させたものである。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂ１５ｃｋ−２０、５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　２０ ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムデヒドロ酢酸ナ
トリウム　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　７４．４ かかるインクは乾燥時間は１秒以下であったがドツトの
円形度Ｒは実施例４が１．４と円形に近いのに対し２６
９と著しく悪かった。

（比較例　４） 実施例４に対応するもので、多価アルコール（グリセリ
ン）と多価アルコール誘導体（ジエチレングリコールモ
ノブチルアセテート）は共に混合されているが、界面活
性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）の添加
をなくしたものである。デヒドロ酢酸ナトリウムは防カ
ビ剤である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂ１５ｃｋ−２０，５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　１０ ジエチレングリコールモノブチルアセテートデヒドロ酢
酸ナトリウム　　０．　１ 蒸留水　　　　　　　　　７９．４ かかるインクは円形度Ｒは１．６で円形に近かったが、
紙への浸透性が悪く、乾燥時間は１０秒であり、乾燥性
が非常に悪かった。

このように、本発明のインクジェット記録用速乾性イン
クは、インクジェット記録用に要求される速乾性を有す
る他に、印字品質を確保するための印刷ドツトの円形度
もすぐれ、高印字品質を確保できる。

以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水溶性のインクジェット記録用乾燥性インクにおいて、
   ０．１〜９重量パーセントの水溶性染料、７〜４５重量
   パーセントの多価アルコールと該多価アルコールより粘
   度、表面張力が小さい多価アルコール誘導体との混合体
   、０．５〜２５重量パーセントの水に溶解したときのミ
   セル濃度での表面張力が２０〜５０ｄｙｎｅ・ｃｍ＾−
   ＾１を示す界面活性剤、及び水からなることを特徴とす
   るインクジェット記録用速乾性インク。